DE4114064A1

DE4114064A1 - Melt spinning head with exchangeable packs - has alternative connecting pieces for different numbers of spinnerets

Info

Publication number: DE4114064A1
Application number: DE19914114064
Authority: DE
Inventors: Erich Dr Lenk; Friedhelm Itter
Original assignee: Barmag AG; Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Oerlikon Barmag AG
Priority date: 1990-05-08
Filing date: 1991-04-30
Publication date: 1991-11-14

Abstract

A melt spinning head has a distribution block with polymer feed channels ending in several outlets. Connecting pieces and spinning packs are of two kinds. In one kind there are several channels leading to individual spinneret feed chambers while in the other kind the connecting piece has several channels which all lead to a single spinneret feed chamber. Each spinneret feed chamber can have a sealing piston with an axial bore which meets the appropriate feed channel. USE/ADVANTAGE - The spinning head can be adapted for different types of yarn by changing only a few components.

Description

Die Erfindung betrifft einen Spinnkopf zum Schmelzspinnen von Fäden nach dem Oberbegriff des Anspruch 1.The invention relates to a spinning head for melt spinning Threads according to the preamble of claim 1.

Dieser Spinnkopf ist bekannt durch die EP-A1 01 63 248 (Bag. 1416).This spinning head is known from EP-A1 01 63 248 (Bag. 1416).

Mit diesem Spinnkopf wird eine Vielzahl von Polymerfilamenten ausgesponnen und die Polymerfilamente werden anschließend zu einem Faden zusammengefaßt.This spinning head is used to make a variety of polymer filaments spun out and the polymer filaments are then to summarized in a thread.

Es besteht nun in der Praxis das Bedürfnis, die Fadenzahl, den Fadentiter und/oder die Anzahl der in einem Faden enthaltenen Filamente dem Bedarf anzupassen. Hierzu muß die Spinnanlage umgebaut werden.In practice there is now a need, the number of threads, the Thread titer and / or the number of threads contained in a thread Adapt filaments to your needs. For this, the spinning system be rebuilt.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Spinnkopf so auszugestalten, daß ohne Eingriff in die ortsfesten Teile der Spinnanlage le diglich die Teile ausgewechselt werden müssen, die zur Wartung ohnehin auswechselbar an dem Spinnkopf angebracht sind.The object of the invention is to design the spinning head in such a way that without intervention in the stationary parts of the spinning system le diglich the parts that need to be replaced for maintenance are interchangeably attached to the spinning head anyway.

Die Lösung ergibt sich aus dem Kennzeichen des Anspruch 1 mit den vorteilhaften Ausgestaltungen nach Anspruch 2 und 3, die auch bei dem eingangs genannten bekannten Spinnkopf mit Erfolg angewandt werden.The solution follows from the characterizing part of claim 1 the advantageous embodiments according to claim 2 and 3, the also successfully with the known spinning head mentioned at the beginning be applied.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbei spieles beschrieben.In the following, the invention is illustrated by means of an embodiment game described.

Es zeigenShow it

Fig. 1A, 1B den Axialschnitt und die Untersicht des Spinnkopfes in seiner ersten Ausführung. Fig. 1A, 1B, the axial section and the bottom view of the spinner head in its first embodiment.

Fig. 2A, 2B den Axialschnitt und die Untersicht des Spinn kopfes in seiner zweiten Ausführung. Fig. 2A, 2B, the axial section and the bottom view of the spinning head is in its second embodiment.

Im folgenden wird zunächst die Spinnkopfkonstruktion beschrie ben, soweit sie beiden Ausführungsformen gemeinsam ist. Der Spinnkopf besitzt einen Heizmantel 2. Der Heizmantel 2 ist hohlwandig und besitzt Heizkammern 15, die hermetisch verschlossen und mit einem Heizmedium gefüllt sind. Der Heiz kasten enthält - wie bei der eingangs zitierten EP-A1 01 63 248 dargestellt, hier jedoch nicht wiederholt dargestellt - eine Spinnpumpe, die an einem Pumpenblock befestigt ist. Pumpenblock und Pumpe sind in dem Heizkasten eingeschlossen. Die Spinn pumpe wird durch einen Spinnextruder mit einem schmelzflüssigen Polymer beschickt und fördert in gleichmäßiger Dosierung die Schmelze weiter in die Schmelzekanäle 9.1 und 9.2 des Pum penblockes. Zwischen Pumpenblock und Düsenpaket kann auch ein weiterer Verteilerblock angeordnet sein, der als Zwischenstück dient und nur Schmelzeleitungen enthält. Bei dem dargestellten Block 10 kann es sich um einen solchen Verteilerblock oder um den Pumpenblock handeln. Der Block 10 ist quaderförmig ausgebildet und liegt auf einer Stufe 5 der von dem Heizmantel umgebenen Kammer, wobei er an den Wärmeübertragungsflächen 4 des Heizmantels anliegt. An der Stufe 5 ist der Heizmantel ver tikal nach unten offen und bildet einen kreiszylindrischen Düsenschacht 17. Der Block 10 weist auf seiner Unterseite eine Anschlußfläche auf mit zwei Ausmündungen 12.1 und 12.2 der Schmelzekanäle 9.1 und 9.2. Die Ausmündungen 12.1, 12.2 haben einen Abstand voneinander der - dies sei vorab gesagt - dem Abstand der Mittelpunkte der Düsenpakete der Ausführung nach Fig. 2 im wesentlichen entspricht. An der Unterseite des Blockes 10 ist ein Anschlußstück oder Verbindungsstopfen 20 befestigt. Hierzu können vor allem Schraubverbindungen dienen, die in Fig. 1A nicht sichtbar sind, da die Schrauben gegenüber den Schmelzekanälen in Umfangsrichtung versetzt sind und daher nicht in der Zeichenebene liegen. Das Anschlußstück 20 liegt konzentrisch in einer kreiszylindrischen Ausnehmung 23 des Pumpen- oder Verteilerblockes 10. Das Anschlußstück 20 besitzt auf seinem Außenumfang ein Gewinde, welches gegenüber der kreiszylindrischen Ausnehmung 23 des Pumpen- oder Verteiler blockes 10 soviel Platz läßt, daß noch ein Düsentopf 23 auf dieses Gewinde geschraubt werden kann. Hierzu besitzt der Düsentopf 13 ein Innengewinde 21 an seinem oberen offenen Ende. Der Düsentopf ist ein kreiszylindrischer Körper, der mit nur geringem Luftspalt 36 in den Düsenschacht 17 des Heizman tels 2 paßt und der axial den Düsenschacht 17 im wesentlichen ausfüllt.In the following, the spinning head construction is first described as far as it is common to both embodiments. The spinning head has a heating jacket 2 . The heating jacket 2 is hollow-walled and has heating chambers 15 which are hermetically sealed and filled with a heating medium. The heating box contains - as shown in the above-mentioned EP-A1 01 63 248, but not shown here repeatedly - a spinning pump which is attached to a pump block. Pump block and pump are enclosed in the heating box. The spinning pump is charged with a molten polymer through a spinning extruder and conveys the melt further into the melt channels 9.1 and 9.2 of the pump block in uniform dosing. A further distributor block can also be arranged between the pump block and the nozzle pack, which serves as an intermediate piece and contains only melt lines. The block 10 shown can be such a distributor block or the pump block. The block 10 is cuboid in shape and lies on a step 5 of the chamber surrounded by the heating jacket, wherein it rests on the heat transfer surfaces 4 of the heating jacket. At stage 5 , the heating jacket is vertically open at the bottom and forms a circular cylindrical nozzle shaft 17th The block 10 has on its underside a connection surface with two openings 12.1 and 12.2 of the melt channels 9.1 and 9.2 . The outlets 12.1 , 12.2 are at a distance from one another which - this should be said in advance - essentially corresponds to the distance between the centers of the nozzle packs of the embodiment according to FIG . At the bottom of the block 10 , a connector or connector plug 20 is attached. For this purpose, screw connections can be used, which are not visible in FIG. 1A, since the screws are offset in the circumferential direction with respect to the melt channels and therefore do not lie in the plane of the drawing. The connector 20 is concentric in a circular cylindrical recess 23 of the pump or distributor block 10 . The connector 20 has on its outer periphery a thread, which blocks so much space relative to the circular cylindrical recess 23 of the pump or distributor block 10 that a nozzle pot 23 can be screwed onto this thread. For this purpose, the nozzle pot 13 has an internal thread 21 at its upper open end. The nozzle pot is a circular cylindrical body which fits with only a small air gap 36 in the nozzle shaft 17 of the heating element 2 and which axially substantially fills the nozzle shaft 17 .

Die Außendimensionen des Düsentopfes sind in den beiden Aus führungsformen nach Fig. 1 und Fig. 2 identisch. Der Düsentopf dient bei der Ausführungsform nach Fig. 1A, B zur Aufnahme eines Düsenpaketes mit Spinndüsenplatte und in der Ausführungs form nach Fig. 2A, B zur Aufnahme von zwei Düsenpaketen mit je einer Spinndüsenplatte.The outer dimensions of the nozzle pot in the two From EMBODIMENTS FIG. 1 and FIG. 2 are identical. The nozzle pot is used in the embodiment according to Fig. 1A, B for receiving a nozzle package with a spinneret plate and in the embodiment according to Fig. 2A, B for receiving two nozzle packages, each with a spinneret plate.

In seinem Inneren bildet der Düsentopf bei der Ausführung nach Fig. 1A, B eine kreiszylindrische Düsenkammer, bei der Durchführung nach Fig. 2A, B zwei kleinere kreiszylindrische Düsenkammern. Die Düsenkammern sind koaxial bzw. achsparallel zur Achse des Düsentopfes ausgerichtet und dienen jeweils zur Aufnahme eines Düsenpaketes.In its interior, the nozzle pot 1A forms in the embodiment of Fig., B a circular cylindrical nozzle chamber, in the implementation according to Fig. 2A, B two smaller circular cylindrical nozzle chambers. The nozzle chambers are aligned coaxially or axially parallel to the axis of the nozzle cup and each serve to receive a nozzle package.

In beiden Ausführungsformen bestehen die Düsenpakete aus folgenden Teilen: Der Düsentopf besitzt eine oder zwei (Fig. 2) Düsenkammern 14. Jede Düsenkammer besitzt einen Boden mit einem kreisförmigen Loch. Auf dem umlaufenden Rand dieses Loches liegt die Düsen platte 26 die eine Vielzahl von - hier nicht dargestellten - in einer Kreisfläche angeordneten Düsenlöchern zum Ausspinnen von Filamenten besitzt. Über der Düsenplatte ist ein die Kreisflä che mit den Düsenlöchern überdeckender Hohlraum gebildet, und zwar auf dem Umfang des Düsentopfes durch die Dichtung 29 und auf der Oberseite durch die Schmelzeverteilerplatte 27. Die Schmelzeverteilerplatte ist gleitend in der jeweiligen Düsen kammer geführt und liegt auf der Dichtung 29 auf. Auf der von der Düsenplatte 26 abgewandten Seite der Schmelzever teilerplatte 27 liegt das Filter 28. Die das Filter durch dringende Schmelze gelangt durch Verteilerkanäle der Schmel zeverteilerplatte in den über der Kreisfläche liegenden Hohlraum.In both embodiments, the nozzle packs consist of the following parts: the nozzle pot has one or two ( FIG. 2) nozzle chambers 14 . Each nozzle chamber has a bottom with a circular hole. On the circumferential edge of this hole is the nozzle plate 26 which has a plurality of - not shown here - arranged in a circular area nozzle holes for spinning filaments. Above the nozzle plate, a circular surface covering the nozzle holes is formed, on the circumference of the nozzle cup by the seal 29 and on the top by the melt distributor plate 27 . The melt distributor plate is slidably guided in the respective nozzle chamber and rests on the seal 29 . The filter 28 is located on the side of the melt plate 27 which faces away from the nozzle plate 26 . The filter that penetrates through the melt passes through distribution channels of the melt distribution plate into the cavity lying above the circular area.

Über dem Filter 28 liegt der Filterraum, welcher durch eine selbstdichtende Dichtung 34 in Form einer Membran und durch den darüber liegenden Differentialkolben abgeschlossen ist. Der Differentialkolben 33 ist gleitend in der Düsenkammer geführt. Er weist eine Durchgangsbohrung 35 auf, die etwa zentrisch in der Düsenkammer liegt. Auf der vom Filter abgewandten Seite wird die Durchgangsbohrung 35 von einer Dichtung 29 umge ben. Auf der dem Filter zugewandten Seite durchdringt die Durchgangsbohrung 35 auch die selbstdichtende Membran 34.The filter chamber lies above the filter 28 and is closed off by a self-sealing seal 34 in the form of a membrane and by the differential piston lying above it. The differential piston 33 is slidably guided in the nozzle chamber. It has a through hole 35 , which is approximately centrally in the nozzle chamber. On the side facing away from the filter, the through hole 35 is ben ben by a seal 29 . On the side facing the filter, the through hole 35 also penetrates the self-sealing membrane 34 .

Zur Funktion dieses Düsenpaketes wird auf die Beschreibung in der o. g. EP-A1 01 63 248 verwiesen. Kurz sei gesagt: nach dem Einbau liegt der Differentialkolben 33 mit seiner Dichtung 29 leicht an der Unterseite 24 des Anschlußstückes 20 an. Wenn nun das Düsenpaket mit unter Druck stehender Schmelze be schickt wird, so baut sich in dem Filterraum ein hoher Druck auf. In Folge des Drucks legt sich die selbstdichtende Membran in die zwischen der Düsenkammer und dem Differentialkolben 33 gebildeten umlaufenden Ecke und dichtet diese ab. Der Differen tialkolben wird nach oben gedrückt, was zugleich zur Abdichtung im Bereich der Dichtung 29 führt. Daher ist der Differen tialkolben 33 auf seiner gesamten Unterseite mit dem Schmelz druck belastet, auf der Oberseite jedoch nur auf der Quer schnittsfläche der Durchtrittsbohrung 35.For the function of this nozzle package, reference is made to the description in the above-mentioned EP-A1 01 63 248. In short, after installation, the differential piston 33 with its seal 29 lies slightly against the underside 24 of the connecting piece 20 . If the nozzle package is now sent with the melt under pressure, a high pressure builds up in the filter space. As a result of the pressure, the self-sealing membrane lies in the peripheral corner formed between the nozzle chamber and the differential piston 33 and seals it. The differential piston is pressed upwards, which also leads to sealing in the area of the seal 29 . Therefore, the Differen tialkolben 33 is loaded on its entire underside with the melt pressure, but on the top only on the cross-sectional area of the through hole 35th

In der Ausführung nach Fig. 1A, 1B ist eine Düsenkammer mit einem Düsenpaket und insbesondere einer Spinndüsenplatte 26 vorgesehen. Das Anschlußstück 20 besitzt zwei V-förmig zu sammenlaufende Anschlußkanäle 19. Diese Anschlußkanäle 19 kommunizieren einerseits mit den Anschlußmündungen 12.1 und 12.2 der Schmelzeleitungen 9.1 und 9.2. Auf der dem Differen tialkolben zugewandten Seite kommunizieren diese Anschluß kanäle 19 mit der Durchtrittsbohrung 35 im Differentialkolben.In the embodiment according to Fig. 1A, 1B, a nozzle chamber having a nozzle package and in particular a spinneret plate 26 is provided. The connector 20 has two V-shaped connecting channels 19 . These connection channels 19 communicate on the one hand with the connection orifices 12.1 and 12.2 of the fuse lines 9.1 and 9.2 . On the side facing the differential piston, these connecting channels 19 communicate with the through bore 35 in the differential piston.

Daher wird mit der Ausführung nach Fig. 1A, B ein einziger aus vielen Einzelfilamenten bestehender Faden erzeugt.Therefore, with the embodiment according to Fig. 1A, B generates a single existing of many individual filaments yarn.

Bei der Ausführung nach Fig. 2A, 2B sind in dem Düsentopf 13 zwei Düsenkammern mit jeweils einem Düsenpaket und insbesondere einer Spinndüsenplatte untergebracht. Das Anschlußstück 20 besitzt zwei im wesentlichen parallele Anschlußkanäle 19. Die Anschlußkanäle 19 kommunizieren einerseits mit den Schmelze kanälen 9.1 und 9.2 und deren Anschlußmündungen 12.1 und 12.2. Andererseits führt jeder dieser Anschlußkanäle zu einer der Düsenkammern und kommuniziert mit einem der Durchtritts kanäle 35.1, 35.2 in jeweils einem der Differentialkolben 33.1, 33.2. Bei der Ausführung nach Fig. 2 werden mit dem selben Spinnkopf allein durchs Auswechseln des Anschlußstückes 20 und des Spinntopfes 13 mit den darin untergebrachten Düsenkammern und Düsenpaketen zwei Fäden mit jeweils einer geringeren Anzahl von Filamenten oder feineren Filamenten erzeugt.In the embodiment of Fig. 2A, 2B, 13, two nozzle chambers are each housed with a die package and, in particular a spinneret plate in the spinneret pot. The connector 20 has two substantially parallel connection channels 19th The connection channels 19 communicate on the one hand with the melt channels 9.1 and 9.2 and their connection openings 12.1 and 12.2 . On the other hand, each of these connecting channels leads to one of the nozzle chambers and communicates with one of the passage channels 35.1 , 35.2 in one of the differential pistons 33.1 , 33.2 . In the embodiment according to FIG. 2, two threads, each with a smaller number of filaments or finer filaments, are produced with the same spinning head solely by exchanging the connecting piece 20 and the spinning pot 13 with the nozzle chambers and nozzle packages accommodated therein.

Zur Umstellung ist lediglich der Austausch des Anschlußstückes und das Einschrauben eines geeigneten Düsentopfes erforderlich.The change is only the replacement of the connector and screwing in a suitable nozzle pot.

BezugszeichenaufstellungList of reference symbols

2 Heizmantel
4 Wärmeübertragungsfläche des Heizmantels
6 Kammer, Pumpenkammer
7 Stufe
9 Schmelzezuführleitung
10 Pumpenblock, Verteilerblock
12 Mündungen
13 Düsentopf
14 Düsenkammer
15 Heizkammer
17 Düsenschacht
19 Anschlußkanal
20 Verbindungsstopfen, Anschlußstück
21 Gewinde
22 Düsenpaket
23 Ausnehmung im Pumpenblock, Verteilerblock
24 Stirnfläche des Stopfens 20
25 Befestigungsschraube
26 Düsenplatte
27 Schmelzeverteilerplatte
28 Filter
29 Dichtung
30 Stufe
32 Trennfläche
33 Differentialkolben
34 Membran
35 Durchtrittsbohrung
36 Luftspalt 2 heating jacket
4 heat transfer surface of the heating jacket
6 chamber, pump chamber
7 level
9 melt feed line
10 pump block, distributor block
12 mouths
13 nozzle pot
14 nozzle chamber
15 heating chamber
17 nozzle shaft
19 connection channel
20 connecting plugs, connecting piece
21 threads
22 nozzle package
23 Recess in the pump block, distributor block
24 end face of the plug 20
25 fastening screw
26 nozzle plate
27 melt distribution plate
28 filters
29 seal
30 level
32 dividing surface
33 differential pistons
34 membrane
35 through hole
36 air gap

Claims

1. Spinning head, for melt spinning threads, which consist of polymer filaments, with the following features:

1.1 a pump and / or distributor block is arranged in a heating box and has a melt line which has a mouth on the underside of the block;
1.2 a connector is connectable to the underside of the block and has a connection channel that communicates with the mouth of the melt line and opens on the underside of the connector;
1.3 a nozzle pot with a nozzle chamber, in which a nozzle package and a spinneret plate are accommodated, can be sealingly connected to the connecting piece;

and the characteristic features:

1.4 The block ( 10 ) has several openings ( 12.1 , 12.2 ) of melt channels ( 9.1 , 9.2 );
1. 5. fittings ( 20 ) and nozzle pots ( 13 ) are available in two versions, whereby
- 1.5.1 in one embodiment ( Fig. 2A, B) the connector ( 20 ) has a plurality of substantially parallel connection channels ( 19 ) and the nozzle pot contains a number of nozzle chambers ( 14.1 , 14.2 ) corresponding to the number of connection channels, each are connected to one of the connecting channels ( 19.1 , 19.2 ),
- 1.5.2 in the other embodiment ( Fig. 1A, B) the connection piece ( 20 ) has a plurality of connection channels which are merged in the connector, and the nozzle pot ( 13 ) contains only one nozzle chamber ( 14 ) with the merged connection channels connected is.

2. Spinning head according to claim 1, characterized in that
a sealing piston ( 33 ) is sealingly guided in each nozzle chamber and forms a melting space with the nozzle chamber and the spinneret plate,
and which lies on the side facing away from the melting space with a sealing area on the underside of the connecting piece,
and which has an axial hole ( 35 ) in the sealing area, which connects the connection channel assigned to the melting chamber of the nozzle chamber.

3. spinning head according to claim 1 or 2, characterized in that the nozzle pot to the connector by means of a thread binding is connectable.